吳 瑤,余 珊,段 杰, 王芊入,吳 倪, 李 波,姜 黎
新型冠狀病毒肺炎(Coronavirus Disease 2019,COVID-19)是一種具有人群普遍易感,通過(guò)呼吸道飛沫和密切接觸傳播,以發(fā)熱和干咳等呼吸道癥狀及胸部影響學(xué)改變等為主要臨床表現(xiàn)的一種傳染性疾病。COVID-19部分患者早期僅表現(xiàn)為發(fā)熱、輕微乏力,無(wú)肺炎表現(xiàn),但部分患者后期可能急速進(jìn)展為重癥及危重癥,很快進(jìn)入一種多臟器功能衰竭的狀態(tài),死亡風(fēng)險(xiǎn)極高[1]。
目前研究已證實(shí),新型冠狀病毒(Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2,SARS-CoV-2)與嚴(yán)重急性呼吸綜合征(Severe acuterespiratory syndrome,SARS)病毒均屬冠狀病毒,其中SARS-CoV-2是一種新型的人感染的β屬冠狀病毒,二者同源性達(dá)85%以上[2-4]。與SARS冠狀病毒(SARS-CoV)相似,SARS-CoV-2可以利用血管緊張素轉(zhuǎn)換酶2(Angiotensin-converting enzyme 2,ACE2)進(jìn)入細(xì)胞,尤其是Ⅱ型肺泡上皮細(xì)胞而感染人類[5-6]。SARS-CoV-2的表面棘突蛋白與人呼吸道和肺組織中的ACE2結(jié)合后進(jìn)入人體細(xì)胞,一方面會(huì)引起一系列利于SARS-CoV-2的表達(dá)與復(fù)制的病理反應(yīng),起到破壞人體的作用;另一方面,降低機(jī)體ACE2水平,打破機(jī)體腎素-血管緊張素-醛固酮(Renin angiotensin-aldosterone system,RAAS)系統(tǒng)的平衡,不利于機(jī)體維持血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定與正常的心腎功能[7-9]。血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑(Angiotensin converting enzyme inhibitor,ACEI)和血管緊張素受體拮抗劑(Angiotensin converting enzyme receptor inhibitor,ARB)不但能抑制經(jīng)典RAAS途徑,還可以上調(diào)ACE2水平。因此,在COVID-19疫情防控期間能否使用ACEI/ARB,已成為大家爭(zhēng)議與熱烈討論的焦點(diǎn)。本文通過(guò)復(fù)習(xí)國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)和基礎(chǔ)理論,以期為COVID-19疫情防控期間ACEI/ARB類藥物的合理使用提供一些思路及參考。
ACE2是于2000年發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)人類血管緊張素轉(zhuǎn)換酶(ACE)同源物,功能上是一種肽酶,本質(zhì)是一種鋅金屬蛋白酶,屬于1型跨膜蛋白,可將Ang I降解為九肽血管緊張素(1-9)[Ang(1-9)],降解Ang II生成七肽血管緊張素(1-7)[Ang(1-7)][9-11]。ACE2廣泛分布于心、腎、肺及消化道等的細(xì)胞表面,在肺組織中主要分布于Ⅱ型肺泡上皮細(xì)胞,但也有少量分布于I型肺泡上皮細(xì)胞、氣道上皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和巨噬細(xì)胞[8]。
RAAS系統(tǒng)是血管阻力、電解質(zhì)平衡調(diào)節(jié)以及對(duì)組織損傷反應(yīng)的關(guān)鍵調(diào)節(jié)軸。腎素在腎臟產(chǎn)生,血管緊張素原主要來(lái)源于肝臟,循環(huán)中的血管緊張素原在腎素的作用下分解為血管緊張素I(AgI),AgI通過(guò)血液循環(huán)來(lái)到肺部,在肺血管內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生的ACE作用下分解生成血管緊張素 II(AgII),而Ang II是RAAS系統(tǒng)的主要效應(yīng)肽,與血管收縮、血管重塑和醛固酮分泌有關(guān)。Ang II通過(guò)與血管緊張素1型(AT1)或2型(AT2)受體結(jié)合,調(diào)節(jié)心血管生理,有明顯收縮血管升高血壓的作用。經(jīng)典作用是AT1受體介導(dǎo)的,而AT2受體可能抵消AT1受體的作用。ACE2可有效地水解Ang II,形成Ang(1-7),通過(guò)Mas受體起作用,其作用與Ang II相反,是RAAS系統(tǒng)的負(fù)調(diào)節(jié)劑,可產(chǎn)生舒張血管,降低血壓和心臟保護(hù)作用。ACE2也可將Ang I降解為無(wú)活性的Ang(1-9),Ang(1-9)在ACE作用下水解為Ang(1-7)。因此,可以說(shuō)ACE2、Ang(1-7)及其Mas受體為RAAS系統(tǒng)的另一條“替代”軸,能夠抵抗Ang II的收縮血管、升高血壓等有害作用(見(jiàn)圖1)。RAAS系統(tǒng)有2個(gè)調(diào)節(jié)軸:①由ACE /Ang II / AT1受體組成的升壓軸(經(jīng)典RAAS途徑);②由ACE2 / Ang(1-7)/ Mas受體組成的降壓軸(替代途徑)。兩個(gè)軸相互制衡,從而保護(hù)機(jī)體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定[12-14]。經(jīng)典RAAS系統(tǒng)的不協(xié)調(diào)或過(guò)度激活均會(huì)觸發(fā)氧化應(yīng)激、炎癥、細(xì)胞增殖、凋亡和促纖維化信號(hào)傳導(dǎo)級(jí)聯(lián)反應(yīng),導(dǎo)致血管收縮、水鈉潴留以及心臟和動(dòng)脈的結(jié)構(gòu)改變,維持并加劇高血壓等心血管疾病。反之,替代途徑對(duì)靶器官發(fā)揮保護(hù)作用[15]。
圖1 ACE2在RAAS系統(tǒng)中的作用
Ang II 激活與ACE2水平下調(diào),在急性肺損傷(ALI)和急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)的發(fā)病機(jī)制中起重要作用。ACE2是SARS-CoV-2侵入人體的細(xì)胞受體,同時(shí),SARS-CoV-2導(dǎo)致的ALI和ARDS可能與ACE2缺乏有關(guān)。
2.1 ACE2與肺損傷 肺部的毛細(xì)血管是人體表達(dá)ACE和產(chǎn)生AngⅡ的主要部位之一。ALI 和ARDS的發(fā)生與RAAS系統(tǒng)相關(guān)。AngⅡ激活、ACE2水平下調(diào),在ALI/ARDS的發(fā)病機(jī)制中起重要作用。其中,ACE2在ALI/ARDS中具有保護(hù)作用,主要通過(guò)ACE2/Ang(1-7)/Mas受體反調(diào)節(jié)軸,平衡了ACE/Ang II/AT1軸的收縮血管升高血壓、增殖、凋亡、纖維化和促炎作用。因此,維持RAAS系統(tǒng)ACE2/ACE軸的平衡對(duì)于抑制肺部細(xì)胞凋亡、抑制氧化應(yīng)激損傷非常重要。已有多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),在各種肺部疾病模型中,通過(guò)抑制上游Ang I/Ang II/AT1受體途徑和激活下游ACE2/Ang(1-7)/Mas受體途徑,是兩種可行的增加肺部損傷治療效果的策略[16-18]。
2.2 ACE2與COVID-19 冠狀病毒(Coronavirus)的表面有一圈像釘子一樣的突起,在電子顯微鏡下看起來(lái)很像日冕或皇冠,病毒的名字也由此得來(lái),而這個(gè)釘子樣的突起又叫棘突。病毒是需要特定的細(xì)胞受體才能感染其靶細(xì)胞。SARS-CoV-2和SARS-CoV相同,其表面棘突的S蛋白與宿主細(xì)胞表面的ACE2受體結(jié)合,從而入侵細(xì)胞。換而言之,從理論上講,沒(méi)有ACE2受體,病毒就無(wú)法入侵,因此ACE2起著幫助病毒得以在細(xì)胞內(nèi)復(fù)制的“導(dǎo)火線”作用[3,19]。已有研究顯示,ACE2在病毒持續(xù)感染的細(xì)胞中被明顯下調(diào),而ACE水平不受影響[20]。這就使得RAAS系統(tǒng)天平的一端向ACE/Ang II/AT1軸傾斜,繼而導(dǎo)致ALI和ARDS,即ACE2的下調(diào)與ALI和ARDS相關(guān)[16-18]。因此,ACE2實(shí)際上在冠狀病毒感染所致的一系列損傷中起著“滅火器”作用。目前已有研究發(fā)現(xiàn),阻止SARS-CoV進(jìn)入細(xì)胞,抑制病毒復(fù)制的主要研究方向有3種機(jī)制,可以為COVID-19的研究與治療提供一些線索:①阻止病毒與ACE2的早期結(jié)合;②抑制組織蛋白酶L的活性(該酶是病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞過(guò)程中加工SARS-S所必需的蛋白酶);③抑制病毒膜與宿主細(xì)胞膜融合[21]。最近一項(xiàng)新的研究進(jìn)一步證實(shí),SARS-CoV-2利用ACE2進(jìn)入細(xì)胞,并利用絲氨酸蛋白酶TMPRSS2激活S蛋白,其感染可被一種已經(jīng)過(guò)臨床驗(yàn)證的蛋白酶抑制劑阻斷。該研究對(duì)COVID-19感染機(jī)制提供了更深刻的見(jiàn)解,為目前正在肆虐的COVID-19感染提供了一種新的治療選擇,亦為控制病毒的傳播提供了啟示[22]。
目前已有大量的循證醫(yī)學(xué)證據(jù)顯示,高血壓、冠狀動(dòng)脈粥樣硬化心臟病、心力衰竭等心血管疾病及慢性腎病患者,使用ACEI/ARB類藥物可有效降低血壓并維持血壓平穩(wěn),長(zhǎng)期治療還能抑制心室重構(gòu),改善血管內(nèi)皮損傷,降低心腦血管及腎臟不良事件的風(fēng)險(xiǎn),改善患者的遠(yuǎn)期預(yù)后[23-26]。因?yàn)锳CEI/ARB可以改善高血壓等心血管疾病及慢性腎病患者體內(nèi)ACE2受抑制的狀況,上調(diào)了ACE2水平,這也是ACEI/ARB發(fā)揮降壓和靶器官保護(hù)作用的機(jī)制之一。既往研究顯示,高血壓等心血管慢性疾病患者經(jīng)典RAAS途徑被激活,AT1受體水平上調(diào),而ACE2的表達(dá)受阻,ACE2/Ang(1-7)/Mas受體軸被抑制[27]。ACEI/ARB不但能抑制經(jīng)典RAAS途徑,還可以上調(diào)ACE2水平,激活A(yù)CE2/Ang(1-7)/Mas途徑以抵抗炎癥信號(hào)。ACEI/ARB發(fā)揮的心腦血管及腎臟的保護(hù)作用與恢復(fù)患者ACE2的活性、增加Ang(1-7)的產(chǎn)生,增強(qiáng)ACE2/Ang(1-7)/Mas保護(hù)軸作用有關(guān)[28]。有研究進(jìn)一步提出,ACEI/ARB對(duì)靶器官的保護(hù)作用[29],除了直接抑制Ang II的作用外,某些有益作用是通過(guò)上調(diào)Ang(1-7)而不是抑制Ang II的產(chǎn)生來(lái)介導(dǎo)的,尤其是ARB[30]。
根據(jù)國(guó)家衛(wèi)健委等發(fā)布的《新型冠狀病毒感染的肺炎診療方案(試行第七版)》提示,人群對(duì)SARS-CoV-2普遍易感[1],而并未提示使用ACEI/ARB類藥物的高血壓等患者更易感。通過(guò)現(xiàn)有對(duì)RAAS系統(tǒng)的功能研究,ACE2作為心血管保護(hù)性因素,在控制不佳的高血壓等心血管慢性病患者中,ACE2表達(dá)相對(duì)于正常人群是下降的。一旦這類患者感染COVID-19,病毒可能進(jìn)一步降低患者體內(nèi)ACE2這個(gè)保護(hù)性因素的作用,引起嚴(yán)重的ALI和ARDS,更容易出現(xiàn)心臟、腦、腎等血管并發(fā)癥,甚至死亡。這也可能是前期報(bào)道的死亡病例分析中,從表面上看到高血壓等心血管慢性病患者感染COVID-19,容易進(jìn)展為危重患者,甚至是死亡的原因。
ACE2的激活以及ACE和腎素的抑制是人體RAAS系統(tǒng)調(diào)節(jié)的核心。ACEI/ARB不僅可以抑制ACE和腎素,還能激活A(yù)CE2,從而為高血壓等心血管慢性疾病和慢性腎病患者帶來(lái)長(zhǎng)期的獲益。雖然ACE2是SARS-CoV-2進(jìn)入細(xì)胞的受體,但同時(shí)也會(huì)受到病毒的破壞,而ACE2的下降與ALI和ARDS可能相關(guān)。因此,ACEI/ARB在COVID-19的發(fā)生發(fā)展中起到雙重作用。那么,ACEI/ARB在COVID-19疫情防控下是否可用,不能一概而論。應(yīng)根據(jù)具體的疾病情況,合理的個(gè)體化用藥,具體建議如下:①對(duì)于一般的患者,既往已長(zhǎng)期服用ACEI/ARB,血壓控制穩(wěn)定,其余情況可,此時(shí)可以繼續(xù)按照相關(guān)的防治指南用藥,在有效防護(hù)的前提下,長(zhǎng)期平穩(wěn)控制血壓、保護(hù)靶器官仍是當(dāng)務(wù)之急,切不可輕易停用或者換藥;②對(duì)于未啟用ACEI/ARB的一般患者,不建議優(yōu)先選用ACEI,以免其可能相關(guān)的干咳不良反應(yīng)影響COVID-19的診斷與治療;③對(duì)于已長(zhǎng)期使用ACEI/ARB的輕癥COVID-19患者,需嚴(yán)密監(jiān)測(cè)血壓的變化。目前臨床證據(jù)尚不充分,且ACEI/ARB這類經(jīng)典藥物的整體安全性良好,如果患者血壓等指標(biāo)控制平穩(wěn),不建議停用ACEI/ARB;④而對(duì)于重癥COVID-19患者,更需嚴(yán)密監(jiān)測(cè)血壓等血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)。若血流動(dòng)力學(xué)處于不穩(wěn)定狀態(tài),血壓通常不能維持,這時(shí)應(yīng)在重癥等專業(yè)醫(yī)生指導(dǎo)下,嚴(yán)格按照相關(guān)指南積極進(jìn)行治療,合理使用相關(guān)血管活性藥物,而不能再繼續(xù)使用ACEI/ARB在內(nèi)的任何降壓藥物[31]。
目前大量的循證醫(yī)學(xué)證據(jù)顯示,高血壓、冠狀動(dòng)脈粥樣硬化心臟病、心力衰竭等心血管疾病及慢性腎病患者,使用ACEI/ARB類藥物可有效維持血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定,長(zhǎng)期治療還能抑制心室重構(gòu),降低心腦血管及腎臟不良事件的風(fēng)險(xiǎn),改善患者的遠(yuǎn)期預(yù)后。因此,不僅是高血壓患者需要斟酌ACEI/ARB類藥物的使用[32-33],而是大多數(shù)心血管慢性疾病及慢性腎病的患者,在COVID-19疫情防控期間,應(yīng)注意合理使用ACEI/ARB類藥物,不必引起過(guò)度的恐慌及緊張情緒。疫情期間,監(jiān)測(cè)好血壓、心率等指標(biāo),按照醫(yī)囑服藥,切勿自行隨意改變藥物治療方案。